DE10114013A1 - Magnetresonanzanlage - Google Patents

Abstract

Bei einer Magnetresonanzanlage ist die Sendespule (6) zur Erzeugung des Hochfrequenz-Anregungsfeldes ortsfest angeordnet. Die Geometrie der Sendespule (6) ist fest vorgegeben. Die Empfangsanordnung zur Erfassung des Magnetresonanzsignals weist mindestens eine erste Lokalspule (7) auf. Diese ist an einem verfahrbaren Träger (11) befestigt, so dass sie aus einer Fernstellung an den Menschen (3) anstellbar ist, wobei der Träger (11) an einer ortsfest innerhalb des Untersuchungsvolumens (1) angeordneten Trägerhalterung (13) befestigt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Magnetresonanzanlage mit einem Untersuchungsvolumen zur Aufnahme eines mittels der Magnetresonanzanlage zu untersuchenden Menschen, Magnetsyste­ men zur Erzeugung eines Grundmagnetfeldes und von Gradienten­ feldern, einer Sendeanordnung mit mindestens einer Sendespule zur Erzeugung eines Hochfrequenz-Anregungsfeldes und einer Empfangsanordnung zur Erfassung eines Magnetresonanzsignals, wobei die Empfangsanordnung mindestens eine erste Lokalspule aufweist.

Derartige Magnetresonanzanlagen sind allgemein bekannt. Bei­ spielhaft wird auf das Fachbuch "Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik", 3. Auflage, 1995, Publicis MCD Ver­ lag, Seiten 501 bis 503 verwiesen.

Aus der DE 33 23 657 A1 ist eine Magnetresonanzanlage mit ei­ nem Untersuchungsvolumen zur Aufnahme eines mittels der Mag­ netresonanzanlage zu untersuchenden Menschen, Magnetsystemen zur Erzeugung eines Grundmagnetfeldes und von Gradientenfel­ dern, sowie einer Sende-/Empfangsanordnung mit einer Sende- /Empfangsspule zur Erzeugung eines Hochfrequenz-Anregungsfel­ des und zur Erfassung eines Magnetresonanzsignals bekannt, bei dem die Spulengeometrie einstellbar ist und die Spule aus einer Fernstellung an den Menschen heranfahrbar ist.

Bei medizinischen Magnetresonanzuntersuchungen am Menschen sollte die Empfangsspule für die Magnetresonanzechos mög­ lichst nahe am Patienten positioniert werden, um ein optima­ les Signal-/Rauschverhältnis zu gewährleisten. Je nach Art der Untersuchung und des untersuchten Körperbereichs sind hierzu verschiedene, der Aufgabenstellung angepasste Emp­ fangsspulen erforderlich. Im Stand der Technik werden zum Empfangen sogenannte Lokalspulen verwendet, die auf den Menschen aufgelegt bzw. an ihn angelegt werden. Damit die Lage der Lokalspulen eindeutig ist, werden die Lokalspulen teil­ weise sogar am Menschen festgeschnallt. In der Praxis werden hierdurch teilweise große Teile des Menschen von solchen Lo­ kalspulen abgedeckt. Dies behindert zum einen die Applikation anderer Untersuchungselemente (z. B. Elektroden für EKG und dergleichen). Zum anderen fühlen sich viele Patienten durch derartige Abdeckungen eingeengt. Im Extremfall kann dies dazu führen, dass die Patienten die Untersuchung ablehnen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Magnetresonanzanlage zu schaffen, bei der bei hoher Messqua­ lität Applikationen von Lokalspulen möglich sind, ohne die Applikation weiterer Untersuchungselemente zu behindern und darüber hinaus den Menschen so wenig wie möglich einzuengen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Sendespule ortsfest angeordnet ist, die Geometrie der Sendespule fest vorgegeben ist und die erste Lokalspule an einem verfahrbaren Träger be­ festigt ist, so dass die erste Lokalspule aus einer Fernstel­ lung an den Menschen anstellbar ist, wobei der Träger an ei­ ner ortsfest innerhalb des Untersuchungsvolumens angeordneten Trägerhalterung angeordnet ist.

Denn aufgrund der ortsfesten Anordnung der Sendespule und der unveränderlichen Geometrie der Sendespule ist ein sehr homo­ genes Hochfrequenzfeld zu erreichen. Aufgrund der Verwendung von Lokalspulen kann ein hohes Signal-/Rauschverhältnis er­ reicht werden. Aufgrund der Anstellbarkeit der Lokalspulen sind auch andere Untersuchungselemente am zu untersuchenden Menschen anbringbar, und der Mensch fühlt sich nur geringfü­ gig eingeengt.

Wenn die Geometrie der Lokalspule fest vorgegeben ist, ergibt sich ein noch besseres Messsignal.

Wenn der Träger mit einer Rückstellfeder verbunden ist, durch die auf den Träger eine Rückstellkraft wirkt, die vom Men­ schen weg gerichtet ist, ist die Lokalspule leicht rückstell­ bar.

Wenn die Rückstellkraft größer als die Gewichtskraft des Trä­ gers ist, erfolgt bei Freigabe des Trägers aus der Anstellung an den Menschen der Lokalspule ein selbsttätiges Rückstellen.

Wenn der Träger beim Überführen in die Fernstellung mit einem Geschwindigkeitsdämpfer und/oder einem Prallpuffer zusammen­ wirkt, erfolgt ein sanftes Rückführen der Lokalspule in die Fernstellung.

Wenn der Träger kraftbegrenzt, insbesondere kraftgeregelt, an den Menschen anstellbar ist, erfolgt ein sanftes Anstellen an den Menschen.

Der Träger kann beispielsweise über einen Scheren- oder über einen Schenkelmechanismus an den Menschen anstellbar sein. Im letzteren Fall kann der Mechanismus insbesondere als Paralle­ logrammgelenk ausgebildet sein.

Es ist möglich, den Träger manuell an den Menschen anzustel­ len. Vorzugsweise aber ist der Träger mittels eines Antriebs an den Menschen anstellbar. Der Antrieb kann dabei z. B. als fluidischer Antrieb, z. B. als fluidischer Muskel, fluidi­ scher Balg oder fluidischer Zylinder, ausgebildet sein. Eben­ so ist es möglich, dass der Antrieb vom Träger entfernt ange­ ordnet ist und über ein Kraftüberträger, z. B. eine Gewinde­ stange, einen Seilzug oder eine Schubstange, auf den Träger einwirkt.

Wenn an einer Patientenliege liegenfest, insbesondere unter­ halb des Menschen, mindestens eine zweite Lokalspule angeord­ net ist, sind auf einfache Weise Lokalspulen unterhalb des zu untersuchenden Menschen platzierbar.

Wenn die erste, ggf. auch die zweite, Lokalspule erheblich kleiner als die Sendespule ist, ergibt sich ein noch besseres Signal-/Rauschverhältnis.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zei­ gen in Prinzipdarstellung

Fig. 1 schematisch eine Magnetresonanzanlage und

Fig. 2-8 verschiedene Lokalspulen mit Träger.

Gemäß Fig. 1 weist eine Magnetresonanzanlage ein Untersu­ chungsvolumen 1 auf. Mittels einer Patientenliege 2 kann ein zu untersuchender Mensch 3 in das Untersuchungsvolumen 1 ver­ fahren werden. Dies ist in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil A angedeutet.

Dort befindet sich der Mensch 3 innerhalb eines Grundmagnet­ feldes, das von einem Grundmagneten 4 erzeugt wird. Hierzu fließt im Grundmagneten 4 ein Grundstrom. Ferner fließt ein Schirmstrom in einem Schirmmagneten 9.

Dem Grundmagnetfeld werden Gradientenfelder überlagert, die von einem Gradientenmagnetsystem 5 erzeugt werden. Eine Sen­ deanordnung weist eine Sendespule 6 auf, eine Empfangsanord­ nung eine erste und eine zweite Lokalspule 7, 8. Mittels der Sendespule 6 ist ein Hochfrequenz-Anregungsfeld erzeugbar, mittels der Lokalspulen 7, 8 sind Magnetresonanzsignale er­ fassbar. Anhand der erfassten Magnetresonanzsignale ist dann eine Auswertung möglich.

Das Gradientenmagnetsystem 5 sowie die Spulen 6 bis 8 sind mit einem Steuerrechner 10 verbunden. Der Steuerrechner 10 steuert das Gradientenmagnetsystem 5 und die Sendespule 6. Ferner liest er erfasste Magnetresonanzsignale von den Lo­ kalspulen 7, 8 ein und wertet sie aus.

Die Sendespule 6 ist gemäß Fig. 1 ortsfest angeordnet. Die erste Lokalspule 7 ist - darauf wird nachstehend in Verbin­ dung mit den Fig. 2 bis 8 näher eingegangen - an einem ver­ fahrbaren Träger 11 im Untersuchungsvolumen 1 befestigt. Hierdurch ist die erste Lokalspule 7 aus einer Fernstellung an den Menschen 3 anstellbar. Dies ist in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil B angedeutet. Die zweite Lokalspule 8 ist liegen­ fest an der Patientenliege 2 angeordnet oder auf sie aufge­ legt. Ersichtlich ist sie unterhalb des Menschen 3 angeord­ net. Die Geometrie der Spulen 6 bis 8 ist vorzugsweise fest vorgegeben. Die Geometrie der zweiten Lokalspule 8 kann gege­ benenfalls aber auch flexibel sein, so dass sie sich der Ana­ tomie des Menschen 3 anpassen kann.

In Fig. 1 sind nur je eine erste und zweite Lokalspule 7, 8 dargestellt. In der Praxis sind in der Regel aber viele der­ artiger Lokalspulen 7, 8 vorhanden. Die von den Lokalspulen 7, 8 erfassten Signale sind einzeln vom Steuerrechner 10 se­ lektierbar und auswertbar. Aufgrund ihrer in der Regel großen Anzahl sind die Lokalspulen 7, 8 auch erheblich kleiner als die Sendespule 6.

Die Fig. 2 und 3 zeigen nun schematisch den bereits erwähnten Träger 11, an dem die erste Lokalspule 7 befestigt ist. Gemäß Fig. 2 ist der Träger 11 über einen Scherenmechanismus 12 von oben an den Menschen 3 anstellbar. Aus Fig. 2 ist auch er­ sichtlich, dass mehrere Träger 11 vorhanden sind, die einzeln und unabhängig voneinander an den Menschen 3 anstellbar sind. Die beiden äußeren Träger 11 sind dabei in ihrer Fernstellung dargestellt. Ferner ist aus Fig. 2 ersichtlich, dass die Trä­ ger 11 an einer ortsfest innerhalb des Untersuchungsraums 1 angeordneten Trägerhalterung 13 befestigt sind.

Gemäß Fig. 2 ist der Träger 11 mit einer Rückstellfeder 14 verbunden. Diese übt auf den Träger 11 eine Rückstellkraft aus, die vom Menschen 3 weggerichtet ist. Vorzugsweise ist die Rückstellkraft größer als die Gewichtskraft des Trägers 11. Denn dann kann durch einfaches Freigeben z. B. eines Rastmechanismus eine Rücküberführung des Trägers 11 in seine Fernstellung bewirkt werden. Zur schonenden Behandlung der Lokalspule 7 wirkt dabei vorzugsweise der Träger 11 mit einem Geschwindigkeitsdämpfer 15 (z. B. einem Ölstoßdämpfer) und/ oder Prallpuffern 16 zusammen.

Der Träger 11 kann prinzipiell antriebslos ausgebildet sein. Vorzugsweise aber ist er mittels eines Antriebs 17 an den Menschen 3 anstellbar und auch wieder in seine Fernstellung rücküberführbar. Das Anstellen an den Menschen 3 erfolgt da­ bei vorzugsweise kraftgeregelt und somit auch kraftbegrenzt.

Der Antrieb 17 kann z. B. gemäß Fig. 4 als sogenannter fluidi­ scher Muskel 18 ausgebildet sein. Alternativ kann gemäß den Fig. 5 und 6 der Antrieb 17 auch als fluidischer Balg 19 oder als fluidischer Zylinder 20 ausgebildet sein.

Gemäß Fig. 7 ist es auch möglich, dass der Antrieb 17 vom Trä­ ger 11 entfernt angeordnet ist und über einen Kraftüberträger 21 (gemäß Fig. 7 ein Seilzug 21) auf den Träger 11 einwirkt. Aber auch andere Kraftüberträger 21, z. B. eine Gewindestange oder eine Schubstange, sind denkbar.

In den Fig. 2 bis 7 wurden durchweg Scherenmechanismen 12 ein­ gesetzt. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich. Gemäß Fig. 8 ist es beispielsweise auch möglich, den Träger 11 über ei­ nen Schenkelmechanismus 22 an den Menschen 3 anzustellen. Der Schenkelmechanismus 22 ist dabei gemäß Fig. 8 sogar als Paral­ lelogrammgelenk 22 ausgebildet.

Gemäß den Fig. 2 bis 8 ist der Träger 11 ortsfest an der Trä­ gerhalterung 13 innerhalb des Untersuchungsvolumens 1 befes­ tigt.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Magnetreso­ nanzanlage müssen auf den Menschen 3 keine Lokalspulen 7, 8 mehr aufgesetzt und an ihm festgeschnallt werden. Der Mensch 3 kann sogar ohne erste Lokalspulen 7 in das Untersuchungsvo­ lumen 1 eingefahren werden. Ferner ist es möglich, die ersten Lokalspulen 7 nur für die jeweilige Messzeit auf den Patien­ ten 3 aufzusetzen und unmittelbar nach Beendigung der Unter­ suchung sofort wieder in ihre Fernstellung zurück zu überfüh­ ren. Die psychologische Hemmschwelle für Magnetresonanzunter­ suchungen wird daher deutlich erniedrigt.

Gegebenenfalls ist es sogar möglich, den Menschen 3 schritt­ weise durch das Untersuchungsvolumen 1 durchzufahren und nacheinander eine erste Lokalspule 7 an verschiedene Körper­ partien des Menschen 3 anzusetzen.

Claims (15)

1. Magnetresonanzanlage mit einem Untersuchungsvolumen (1) zur Aufnahme eines mittels der Magnetresonanzanlage zu unter­ suchenden Menschen (3), Magnetsystemen (4, 5) zur Erzeugung eines Grundmagnetfeldes und von Gradientenfeldern, einer Sen­ deanordnung mit mindestens einer Sendespule (6) zur Erzeugung eines Hochfrequenz-Anregungsfeldes und einer Empfangsanord­ nung zur Erfassung eines Magnetresonanzsignals, wobei die Sendespule (6) ortsfest angeordnet ist und die Geometrie der Sendespule (6) fest vorgegeben ist, wobei die Empfangsanord­ nung mindestens eine erste Lokalspule (7) aufweist, die an einem verfahrbaren Träger (11) befestigt ist, so dass die erste Lokalspule (7) aus einer Fernstellung an den Menschen (1) anstellbar ist, wobei der Träger (11) an einer ortsfest innerhalb des Untersuchungsvolumens (1) angeordneten Träger­ halterung (13) befestigt ist.

2. Magnetresonanzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie der Lokalspule (7) fest vorgegeben ist.

3. Magnetresonanzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (11) mit einer Rückstellfeder (14) verbunden ist, durch die auf den Träger (11) eine Rückstellkraft wirkt, die vom Menschen (3) weg gerichtet ist.

4. Magnetresonanzanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft größer als die Gewichtskraft des Trä­ gers (11) ist.

5. Magnetresonanzanlage nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (11) beim Überführen in die Fernstellung mit einem Geschwindigkeitsdämpfer (15) und/oder einem Prallpuffer (16) zusammenwirkt.

6. Magnetresonanzanlage nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (11) kraftbegrenzt, insbesondere kraftgere­ gelt, an den Menschen (3) anstellbar ist.

7. Magnetresonanzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (11) über einen Scherenmechanismus (12) an den Menschen (3) anstellbar ist.

8. Magnetresonanzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (11) über einen Schenkelmechanismus (22) an den Menschen (3) anstellbar ist.

9. Magnetresonanzanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkelmechanismus (22) als Parallelogrammgelenk (22) ausgebildet ist.

10. Magnetresonanzanlage nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (11) mittels eines Antriebs (17) an den Men­ schen (3) anstellbar ist.

11. Magnetresonanzanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (17) als fluidischer Antrieb (18 bis 20), z. B. als fluidischer Muskel (18), fluidischer Balg (19) oder fluidischer Zylinder (20), ausgebildet ist.

12. Magnetresonanzanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (17) vom Träger (11) entfernt angeordnet ist und über ein Kraftüberträger (21), z. B. eine Gewindestange, einen Seilzug (21) oder eine Schubstange, auf den Träger (11) einwirkt.

13. Magnetresonanzanlage nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Patientenliege (2) liegenfest, insbesondere un­ terhalb des Menschen (3), mindestens eine zweite Lokalspule (8) angeordnet ist.

14. Magnetresonanzanlage nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, ggf. auch die zweite, Lokalspule (7, 8) er­ heblich kleiner als die Sendespule (6) ist.

15. Magnetresonanzanlage nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lokalspule (7) von oben an den Menschen (3) anstellbar ist.